3.42万
提到“风洞”,你可能会联想到F1赛车的研发。通过风洞试验,工程师可以验证车辆外形设计是否符合空气动力学,并做出有依据的改良。风洞最早运用于航空和军事领域,可见其成本及科技含量之高,而在汽车领域,做整车实体风洞试验依然是件“高大上”的事。
让我有机会第一次见证风洞试验的并不是什么赛车亦或超跑,而是即将上市的一款家用MPV车型——长安欧尚。
长安欧尚是一款七座MPV车型,座椅采用“2+3+2”布局,其主要竞争对手将锁定市场表现良好的宝骏730。
更多关于长安欧尚的静态体验,你可以点击之前易车网发布的实拍图解文章:《抢先体验长安欧尚 外观时尚/内饰有亮点》
当汽车时速达到110公里以上时,风的阻力占到总行驶阻力的70%,也就是说大部分燃油消耗在了克服风阻上。同时,风噪也会明显增加,超越发动机噪声、路面噪声成为主要的噪声源,影响乘员舒适性。
根据数据显示,车辆的风阻系数每降低8%,高速下就能够降低约0.25-0.3L/km的油耗,每公里减少二氧化碳的排放量5-8g。简单来说,通过优化汽车外形设计,减少风阻、提高行车安全性、降低噪音,就是风洞试验存在的意义。更直观一点,优化风阻就可以达到省油、静音等目的。
那么问题来了,风洞试验有多“高大上”?
本次长安欧尚进行风洞试验的场地为我国唯一的汽车整车级别风洞(全名:上海地面交通工具风洞中心),由同济大学耗资5亿元设计打造。
并不是所有车企都会进行“烧钱”的风洞试验,别说是花几亿打造车厂自己的风洞实验室(这事儿在全球范围内也只有少数厂家有能力做到,国内还没有),哪怕是借用场地,风洞试验“吹风”一分就需要400元,可算是最昂贵的风了。我们询问了长安汽车的工程师,以长安欧尚为例,前后总共需要进行三次风洞试验,每次的风洞使用时间约为8小时,也就是说,光是支付“风费”就要大约20万元。这还不包括高昂的场地和软硬件的使用及数据分析等费用。
于是国内很多厂家通常会选择通过计算机仿真来模拟风洞试验,计算出风阻系数。但从数据的可靠性来讲,计算机仿真的结果并不客观真实。长安汽车则会结合计算机仿真分析和风洞试验测试,从而减少试验次数和试验的盲目性,以便获得更丰富、准确、真实的信息。
本次长安欧尚的风洞试验由两个主要部分组成,分别是风阻测试和风噪测试。 风阻测试会得出一个大家都“熟悉而陌生”的结果——风阻系数。
风阻系数=空气阻力× 2÷(空气密度x车头正面投影面积x车速的平方)。
由以上公式可以得知,空气阻力主要和车头正面投影面积(即迎风面积)、车速的平方以及风阻系数成正比。也就是说,想要减少空气阻力,就需要尽可能减小车辆投影面积和风阻系数。
车辆投影面积很大程度上取决于车型种类和级别,所以减小风阻系数是减少空气阻力的重要手段。汽车的风阻系数大约在0.28-0.4之间(具体见下表)。
常见风阻系数 | |
---|---|
垂直平面体 | 1 |
F1 | 0.6-1.3 |
球体 | 0.5 |
SUV | 0.3-0.4 |
跑车 | 0.3-0.35 |
轿车 | 0.28-0.35 |
概念车 | <0.2 |
飞禽 | 0.1-0.2 |
飞机 | 0.08 |
雨滴 | 0.05 |
由上表可以看出,轿车的风阻系数普遍小于SUV车型。这是由于外型所造成的阻力很大程度上来自车后方的真空区,真空区越大,阻力就越大。 一般来说,三厢车的风阻系数会比两厢车(包括旅行车、SUV及MPV)小,因为后者的尾部通常会有较大的真空区。
细心的你一定会发现,跑车的风阻系数并没有比轿车更低,更极端的是F1赛车,甚至会出现风阻系数大于1的情况。这主要是因为跑车和赛车车身轻量化十分优秀,这就导致这类车辆需要更加复杂的空气动力学设计,从而将正面的空气阻力转化为下压力,用于提高车辆的抓地力。
概念车则可以极端化追求低风阻的流线造型而忽略实际上路情况。对于一般家用车而言,追求更低的风阻系数依然是实现减小空气阻力的主要途径。
关于风阻系数的那些事儿,本文就不再赘述,如果你想更深入了解,可以点击一下文章链接,相信读完之后会有所收获:《风阻了谁的系数?多的是你不知道的事》
接下来请随我一起见证长安欧尚的风洞试验,我将对整个测试过程、风阻系数测试结果以及长安欧尚关于优化风阻进行的改进进行介绍。
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